Targeted Panels

目标区域测序面板（Targeted Panels），又称基因面板（Gene Panels），是一种利用**高通量测序**技术，针对基因组中特定的一组与特定疾病、生物学功能或临床表型高度相关的基因、外显子或非编码区域进行深度测序的诊断工具。与**全外显子组测序**（WES）或**全基因组测序**（WGS）相比，Targeted Panels 牺牲了覆盖的广度，换取了极高的**测序深度**、更低的检测成本及更具临床指导意义的数据解读效率，是当前**精准医疗**落地应用最广泛的技术形态。

目标区域测序面板
Targeted Gene Panels

🎯 定向深度，精准打击
测序范围	特定基因组区域
典型深度	500x ~ 10,000x+
核心优势	灵敏度极高、低周转时间
技术平台	NGS、多重PCR
临床终点	分子诊断、用药指导

技术逻辑：从“海量捕捉”到“精准对焦”

Targeted Panels 的核心技术逻辑在于**目标区域富集**（Enrichment）。

• **高测序深度 (Extreme Depth)**：由于仅分析极小部分的基因组（通常从几个到几百个基因），可以将有限的测序资源集中投入。对于肿瘤组织中存在的低丰度**体细胞突变**或**液体活检**（ctDNA），Panel 的超高深度（通常 > 1000x）可确保检测到等位基因频率（VAF）低至 $0.1\%$ 的信号。
• **数据解读的高效性**：Panel 仅包含临床证据明确的基因（Actionable Genes），极大地减少了“**临床意义不明变异**”（VUS）的产出，使医生能够迅速做出治疗决策。
• **多维度覆盖**：现代高级 Panels 不仅检测单碱基突变（SNVs），还专门设计探针来检测**拷贝数变异**（CNVs）、基因融合（Fusions）以及**微卫星不稳定**（MSI）等复杂标志物。

主流技术路径：扩增子与杂交捕获

根据富集方式的不同，Targeted Panels 主要分为两类：

测序面板技术路径对比表

技术路径	核心原理 (Mechanism)	适用场景 (Scenario)
**扩增子 (Amplicon)**	使用多重 PCR 引物直接扩增目标区域。	DNA 投入量极少（如 FFPE 样本）、基因数量较少的快速检测。
**杂交捕获 (Hybrid Capture)**	利用生物素化探针“钓取”目标 DNA 片段。	大尺寸 Panel、需要检测 CNV 或复杂结构变异的场景。

典型临床应用场景

1. **肿瘤伴随诊断 (Companion Diagnostics)**：例如针对非小细胞肺癌的 8 基因或 50 基因 Panel，专门检测 $EGFR, ALK, ROS1$ 等靶向药物相关的突变。
2. **遗传性疾病筛查**：例如**耳聋基因 Panel**或**心血管遗传病 Panel**，针对特定表型涉及的所有已知致病基因进行扫描。
3. **液体活检 (Liquid Biopsy)**：在循环肿瘤 DNA（ctDNA）检测中，Panel 是实现极高灵敏度识别癌细胞信号的唯一可行方案。
4. **药理基因组学**：检测一组影响药物吸收、分布、代谢和排泄（ADME）的基因（如 $CYP450$ 系列），辅助个体化用药方案的制定。

技术局限性

• **视野局限**：Panel 是基于“已知”的。如果患者的致病突变位于 Panel 设计范围之外的新基因或罕见非编码区，将无法被检出。
• **设计迭代需求**：随着医学研究的进展（如发现新靶点），Panel 需要定期更新探针集或引物对，其灵活性不如可以重复分析旧数据的 WGS/WES。

参考文献

• [1] **Reis-Filho JS, et al.** **Next-generation sequencing for clinical oncology: what the clinician needs to know.** Nature Reviews Clinical Oncology. 2011.
• [2] **Hagemann IS, et al.** **Clinical next-generation sequencing in patients with non-small cell lung cancer.** Cancer. 2013.
• [3] **ACMG Board of Directors**. **Points to consider in the design and expression of gene panels.** Genetics in Medicine. 2017.

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